45

1. Введение

Лабораторные работы выполняются на ПК во время занятий в классах ЦИТСО МГТУ ГА в присутствии преподавателя.

Для разработки программ используется система программирования Borland C++3.11.

Выполнение лабораторной работы состоит из трех этапов:

1. подготовка к выполнению – студент получает от преподавателя вариант задания на выполнение лабораторной работы, самостоятельно разрабатывает схему алгоритма задачи, получает допуск у преподавателя к выполнению работы;

2. выполнение - студент разрабатывает программы с помощью текстового редактора интегрированной среды, проводит отладку и тестирование программы, представляет преподавателю результаты;

3. защита работы – производится при наличии оформленного отчета по лабораторной работе, студент объясняет алгоритм задания и программу, отвечает на вопросы по всем видам работы на ПК во время отладки программы, а также на ряд контрольных теоретических вопросов.

Защита лабораторной работы фиксируется записью в журнале лабораторных работ и подписью преподавателя в отчете студента. В соответствии с положениями МГТУ ГА студент, не защитивший предыдущую лабораторную работу, не допускается к выполнению следующей.

Оформление отчета

Отчет выполняется по каждой лабораторной работе в тетради для лабораторных работ.

Отчет должен содержать наименование лабораторной работы и ряд разделов:

1. цель лабораторной работы;

2. техническое задание и состав исходных данных для тестирования программы;

3. структуру программы, алгоритмы каждой функции программы (включая главную), кроме простейших;

4. таблицы глобальных переменных и локальных по каждой функции;

5. распечатку текстов программы и файлов с исходными данными;

6. распечатку протоколов тестирования программы.

Все распечатки должны быть аккуратно подклеены в соответствующий раздел отчета.

2. Лабораторная работа № 1 Вычисление выражений с использованием алгоритмов линейной структуры

2.1. Цель лабораторной работы

Целью лабораторной работы является, во-первых, освоение построения алгоритмов линейной структуры для вычисления выражений и, во-вторых, освоение интерфейса системы Borland C++ 3.11:

• структуры и состава главного меню системы;

• приемов работы с каждым пунктом меню;

• команд текстового редактора;

• запуска программы на трансляцию, выполнение;

• смены окон редактора, просмотра значений параметров программы и экрана результатов.

2. Теоретические сведения

В основе решения любой задачи лежит понятие алгоритма.

Алгоритм – это конечная последовательность точно определенных элементарных действий для решения поставленной задачи при всех допустимых вариантах исходных условий задачи.

Основные свойства алгоритма:

• конечность – алгоритм всегда должен приводить к результату после конечного числа шагов;

• определенность – каждый шаг алгоритма должен быть точно и недвусмысленно определен;

• эффективность – все операции алгоритма должны быть достаточно простыми для их реализации;

• массовость – алгоритм должен приводить к правильному результату во всем диапазоне исходных условий задачи.

Решение задач на ЭВМ – это процесс обработки данных, ведущий от исходных данных к конечному результату.

Разработка алгоритма для ЭВМ включает в себя выделение этапов процесса обработки данных и представление их в определенной форме и последовательности, например, в виде схемы алгоритма. В схеме алгоритма этапы обработки представляются в виде структур алгоритма – графических элементов, соединенных линиями передачи управления. Каждому действию соответствует некоторая геометрическая фигура. Конфигурация графических элементов определена государственным стандартом (ГОСТ 19.701- 90) Единой системы программной документации (ЕСПД).

Разработка алгоритма – один из самых трудных этапов решения задачи. В алгоритмах линейной структуры этапы обработки данных (и соответственно графические элементы в схеме алгоритма) располагаются строго последовательно.

Разработанный алгоритм реализуется в виде программы для ЭВМ на одном из языков программирования.

Конструкции языка, в которых определены действия программы, называются операторами. Каждый исполняемый оператор определяет действия программы на очередном шаге ее исполнения. По характеру действий различают два типа операторов: операторы преобразования данных и операторы организации обработки данных.

Операторы присваивания, ввода и вывода данных, операторы вызова функций являются типичными операторами преобразования данных, и именно эти операторы используются при программировании линейных процессов вычислений.

Структура программы на С++

Программа на С++ состоит из директив препроцессора, объявления глобальных объектов программы (переменных, констант, типов), определения одной главной функции (main), ряда неглавных функций и большого числа комментариев для пояснения текста программы.

Рассмотрим составные части программы:

1. Директивы препроцессора предназначены для организации обработки текста программы до ее компиляции. Каждая директива начинается с символа ‘#’ и может располагаться в любом месте программы, однако рекомендуется располагать директивы в начале программы.

Форма использования директив #include и #define в программе:

а) директива #include используется для включения текстов из файлов:

#include <имя файла> //- файл из стандартных библиотек

#include “имя файла” //- файл пользователя

б) директива #define используется для замещений в тексте:

#define имя значение //определение константы.

#define имя(параметры) строка_замещения // определение макроса

2. Объявления глобальных (внешних) объектов программы (переменных, констант, типов) могут располагаться в любом месте программы вне функций. Форма объявления переменных и констант:

тип_данных имя_переменной;

const тип_данных имя константы = значение;

3. Главная функция является обязательным элементом любой программы. Именно с нее начинается и в ней заканчивается выполнение программы. Определение главной функции:

void main () // заголовок функции

{ телом функции является блок – последовательность объявлений локальных (внутренних) объектов функции main и исполняемых операторов функции, заключенная в фигурные скобки;}

4. Как правило, процесс разработки программы сводится к разбиению задачи на ряд фрагментов, выполняющих некоторую законченную обработку данных, которые оформляются в виде функций:

тип_возвращаемого_результата имя_функции (список параметров)

{тело функции – блок, последовательность описаний, определений и операторов};

5. Комментарии – это последовательность символов, заключенная в скобки /* … */, или строка символов, начинающаяся символами ‘//’ и заканчивающаяся символом перехода на новую строчку. Комментарии воспринимаются компилятором как пробелы и используются для пояснения текста программы.